基于高温热泵的脉动冲击干燥定型系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于高温热泵的脉动冲击干燥定型系统及其使用方法，包括热泵温度自动控制系统、烘箱温度均匀分布自动控制系统、设置在烘箱内部的天然气燃烧混合室、导气筒、左内循环风管、右内循环风管、导气管，设置在烘箱外部的天然气进口管道、天然气进口阀门、天然气燃烧机、高温热泵、余热回收换热器，本发明专利技术一方面通过高温热泵产生的脉动流提高干燥系统的火用值，使其真正用于合成革（贝斯）干燥的热能得到提高，从而减少总耗，提高干燥定型的效率；另一方面，余热回收加热的新鲜空气升温后直接来加热合成革定型线，并直接被利用而无其他环节,环保节能，还能极大提高了烘箱内温度分布的均匀性，提高热效率，且能够在供热过程中减少热损失。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于高温热泵的脉动冲击干燥定型系统及其使用方法。
技术介绍
合成革的定型线生产工艺，包括湿法线、干法线、发泡线和后端处理等。对于国内外大部分合成革企业，不管哪一种生产工艺流程均需要消耗大量的热量对其进行工艺定型，且各道工序的用热方式基本都采用导热油辊筒加热，或通过烘箱结构对产品进行干燥或发泡，整个生产过程中有许多工序不仅生产能耗高、效率低、热量分布不均匀、热量损失较大，且存在易燃易爆性。目前，国内合成革生产使用的供热方式绝大多数是燃煤导热油炉集中供热，生产能耗高、效率低、热量分布不均匀、热量损失较大、不节能环保。还有一些天然气直燃供热技术，余热回收效率也不高，由于余热回收产生的新风温度达不到生产工艺所需温度，直接进入烘箱势必会降低整个烘箱内的温度，因此达不到节能效果。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种基于高温热泵的脉动冲击干燥定型系统及其使用方法。为了解决上述技术问题，本专利技术的一种技术方案是：一种基于高温热泵的脉动冲击干燥定型系统，包括热泵温度自动控制系统、烘箱温度均匀分布自动控制系统、设置在烘箱内部的天然气燃烧混合室、导气筒、左内循环风管、右内循环风管、导气管，设置在烘箱外部的天然气进口管道、天然气进口阀门、天然气燃烧机、高温热泵、余热回收换热器，所述天然气进口阀门设置在天然气进口管道上，天然气进口管道与天然气燃烧机输入端相连接，天然气燃烧机输出端与天然气燃烧混合室相连接，导气筒的热流体入口侧连通于天然气燃烧混合室的烟气出口，左内循环风管、右内循环风管的入口分别连通导气筒左、右两端的出口,左内循环风管、右内循环风管与导气筒的连通处设置有循环风机，左内循环风管、右内循环风管的出口分别连通导气管两端的入口，左内循环风管、右内循环风管与导气管连通处设置有单向阀，导气管上设置有若干热气喷射口，所述余热回收换热器上设置有废气进口、废气出口、新风进口、新风出口，废气进口连接烘箱排气口，新风进口设置有进风电机，新风出口经管路与高温热泵的进口连通，高温热泵的出口经管路与导气管相连通。进一步的，所述热泵温度自动控制系统包括温度传感器A、温度传感器B、热泵PLC、温度控制器、热泵A/D转换器、热泵D/A转换器，温度传感器A、温度传感器B分别安装于导气管和高温热泵的输出端，温度传感器A、温度传感器B均经热泵A/D转换器与热泵PLC电性连接，热泵PLC经热泵D/A转换器与温度控制器电性连接，温度控制器与高温热泵电性连接。进一步的，所述烘箱温度均匀分布自动控制系统包括温度传感器C、温度传感器D、变频PLC、风机变频器、风机A/D转换器、风机D/A转换器，温度传感器C、温度传感器D分别安装于导气筒左、右两端的出口处，温度传感器C、温度传感器D均经风机A/D转换器与变频PLC电性连接，变频PLC经风机D/A转换器与风机变频器电性连接，风机变频器与循环风机电性连接。一种基于高温热泵的脉动冲击干燥定型系统的使用方法，包括以下步骤：（1）供热：天然气经天然气进口管道进入天然气燃烧机进行燃烧，然后被送入天然气燃烧混合室内，热气由天然气燃烧混合室进入导气筒，随后经左内循环风管、右内循环风管进入导气管，最后热气由热气喷射口喷射到烘箱内所需干燥的合成革产品上；（2）余热回收：烘箱内含有余热的废气经烘箱排气口由废气进口进入余热回收换热器，废气在余热回收换热器中经放热后，由废气出口排出；（3）高温热泵产生脉动气流：新风由新风进口的进风电机送入余热回收换热器，新风经吸热后由新风出口送至高温热泵，高温热泵将新风加热至与导气管处的热气相同温度，高温热泵内的活塞式压缩机利用气阀的间歇进、排气，导致气阀端气流速度的变化，从而激发脉动气流，随后将新风送入导气管，与导气管中的热气等温度混合后由热气喷射口送至烘箱内部。进一步的，在步骤（3）中，温度传感器A、温度传感器B用于获取导气管和高温热泵输出端内气流的温度，温度传感器A、温度传感器B将获取的信息经热泵A/D转换器将模拟信号转换成数字信号传送至热泵PLC，热泵PLC对接收的数字信号进行判别并发出控制信号经热泵D/A转换器将数字信号转换成模拟信号传送至温度控制器，温度控制器接收控制信号后控制高温热泵，若导气管内的温度低于高温热泵内的温度，则调整高温热泵降低高温热泵的加热温度，若导气管内的温度高于高温热泵内的温度，则调整高温热泵升高高温热泵内的温度。进一步的，在步骤（3）中，温度传感器C、温度传感器D用于获取左内循环风管、右内循环风管入口处的温度，温度传感器C、温度传感器D将获取的信息经风机A/D转换器将模拟信号转换成数字信号传送至变频PLC，变频PLC对接收的数字信号与其预设值进行判别比较，并发出控制信号经风机D/A转换器将数字信号转换成模拟信号传送至风机变频器，风机变频器接收控制信号后控制循环风机的送风量，以达到烘箱内左右两侧温度的均匀分布。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：通过将高温热泵与脉动冲击有效结合在一起，一方面提高干燥系统的火用值，使其真正用于合成革（贝斯）干燥的热能得到提高，从而减少总能量的消耗，提高干燥定型的效率；另一方面，余热的补充与回收利用，使余热回收加热的新鲜空气升温后可直接来加热合成革定型线或者用于导热油滚筒，并直接被利用而无其他环节。新供热方式不仅环保节能，还能极大提高了烘箱内温度分布的均匀性，提高热效率，且能够在供热过程中减少热损失。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。附图说明图1为本专利技术设备流程图；图2为热泵温度自动控制系统的流程图。图中：1-天然气燃烧混合室；2-天然气进口管道；3-天然气进口阀门；4-天然气燃烧机；5-导气筒；6-循环风机；7-单向阀；8-导气管；9-变频PLC；10-风机A/D转换器；11-温度传感器C；12-风机变频器；13-风机D/A转换器；14-温度传感器D；15-高温热泵；16-余热回收换热器；1601-废气进口；1602-废气出口；1603-新风进口；1604-新风出口；17-进风电机；18-温度传感器A；19-热泵A/D转换器；20-热泵PLC；21-温度传感器B；22-热泵D/A转换器；23-温度控制器；24-左内循环风管；25-右内循环风管；26-烘箱。具体实施方式如图1-2所示；一种基于高温热泵的脉动冲击干燥定型系统；包括热泵温度自动控制系统、烘箱温度均匀分布自动控制系统、设置在烘箱内部的天然气燃烧混合室1、导气筒5、左内循环风管24、右内循环风管25、导气管8，设置在烘箱26外部的天然气进口管道2、天然气进口阀门3、天然气燃烧机4、高温热泵15、余热回收换热器16，所述天然气进口阀门3设置在天然气进口管道2上，天然气进口管,2与天然气燃烧机4输入端相连接，天然气燃烧机4输出端与天然气燃烧混合室1相连接，导气筒5的热流体入口侧连通于天然气燃烧混合室1的烟气出口，左内循环风管24、右内循环风管25的入口分别连通导气筒5左、右两端的出口,左内循环风管24、右内循环风管25与导气筒5的连通处设置有循环风机6，左内循环风管24、右内循环风管25的出口分别连通导气管8两端的入口，左内循环风管24、右内循环风管25与导气管8连通处设置有单向阀7，导气管8上设置有若干热气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于高温热泵的脉动冲击干燥定型系统，其特征在于：包括热泵温度自动控制系统、烘箱温度均匀分布自动控制系统、设置在烘箱内部的天然气燃烧混合室、导气筒、左内循环风管、右内循环风管、导气管，设置在烘箱外部的天然气进口管道、天然气进口阀门、天然气燃烧机、高温热泵、余热回收换热器，所述天然气进口阀门设置在天然气进口管道上，天然气进口管道与天然气燃烧机输入端相连接，天然气燃烧机输出端与天然气燃烧混合室相连接，导气筒的热流体入口侧连通于天然气燃烧混合室的烟气出口，左内循环风管、右内循环风管的入口分别连通导气筒左、右两端的出口, 左内循环风管、右内循环风管与导气筒的连通处设置有循环风机，左内循环风管、右内循环风管的出口分别连通导气管两端的入口，左内循环风管、右内循环风管与导气管连通处设置有单向阀，导气管上设置有若干热气喷射口， 所述余热回收换热器上设置有废气进口、废气出口、新风进口、新风出口，废气进口连接烘箱排气口，新风进口设置有进风电机，新风出口经管路与高温热泵的进口连通，高温热泵的出口经管路与导气管相连通。

【技术特征摘要】
1.一种基于高温热泵的脉动冲击干燥定型系统，其特征在于：包括热泵温度自动控制系统、烘箱温度均匀分布自动控制系统、设置在烘箱内部的天然气燃烧混合室、导气筒、左内循环风管、右内循环风管、导气管，设置在烘箱外部的天然气进口管道、天然气进口阀门、天然气燃烧机、高温热泵、余热回收换热器，所述天然气进口阀门设置在天然气进口管道上，天然气进口管道与天然气燃烧机输入端相连接，天然气燃烧机输出端与天然气燃烧混合室相连接，导气筒的热流体入口侧连通于天然气燃烧混合室的烟气出口，左内循环风管、右内循环风管的入口分别连通导气筒左、右两端的出口,左内循环风管、右内循环风管与导气筒的连通处设置有循环风机，左内循环风管、右内循环风管的出口分别连通导气管两端的入口，左内循环风管、右内循环风管与导气管连通处设置有单向阀，导气管上设置有若干热气喷射口，所述余热回收换热器上设置有废气进口、废气出口、新风进口、新风出口，废气进口连接烘箱排气口，新风进口设置有进风电机，新风出口经管路与高温热泵的进口连通，高温热泵的出口经管路与导气管相连通。2.根据权利要求1所述的基于高温热泵的脉动冲击干燥定型系统，其特征在于：所述热泵温度自动控制系统包括温度传感器A、温度传感器B、热泵PLC、温度控制器、热泵A/D转换器、热泵D/A转换器，温度传感器A、温度传感器B分别安装于导气管和高温热泵的输出端，温度传感器A、温度传感器B均经热泵A/D转换器与热泵PLC电性连接，热泵PLC经热泵D/A转换器与温度控制器电性连接，温度控制器与高温热泵电性连接。3.根据权利要求2所述的基于高温热泵的脉动冲击干燥定型系统，其特征在于：所述烘箱温度均匀分布自动控制系统包括温度传感器C、温度传感器D、变频PLC、风机变频器、风机A/D转换器、风机D/A转换器，温度传感器C、温度传感器D分别安装于导气筒左、右两端的出口处，温度传感器C、温度传感器D均经风机A/D转换器与变频PLC电性连接，变频PLC经风机D/A转换器与风机变频器电性连接，风机变频器与循环风机电性连接。4.一种基于高温热泵的脉动冲击干燥定型系统的使用方法，采用如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘康林，张亚龙，刘佳，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35